Фамилия Аметкалиев имеет сложную и прозрачную структуру, которая сразу указывает на её происхождение. Она образована по русской патронимической модели (суффикс -ев) от имени Аметкали. Это составное имя, типичное для тюрко-мусульманской традиции: первая часть «Амет» — это народная форма имени Ахмет (Ахмад, «достохвальный»), вторая — «Кали» (от арабского «Халиль» — «верный друг», «близкий», одно из имён пророка Ибрахима). Таким образом, Аметкали — это двусоставное имя, где оба компонента имеют религиозное значение, что было распространено в среде крымских татар, ногайцев и других тюркских народов Северного Кавказа и Причерноморья.

Фамилия Аметкалиев — сравнительно поздняя, её фиксация относится ко второй половине XIX — началу XX века, когда у тюркских народов Российской империи начали массово закрепляться фамилии по русскому образцу. Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа имени оканчивалась на мягкий согласный или гласный. Географически фамилия наиболее характерна для казахской среды, а также встречается у крымских татар и карачаево-балкарцев. В Казахстане она распространена в Западно-Казахстанской и Атырауской областях, что связано с историческими маршрутами кочевых родов.

В отличие от многих русских фамилий, образованных от крестильных имён, Аметкалиев несёт в себе не просто имя предка, а целую формулу благочестия: «Ахмад» и «Халиль» — эпитеты, связанные с пророком Мухаммедом и его сподвижниками. Такая двойная сакрализация имени — редкая черта, выделяющая эту фамилию среди однокоренных (Аметов, Калиев). Носитель фамилии может с высокой долей вероятности считать, что его предок был человеком верующим и, возможно, принадлежал к роду, где имянаречение следовало строгим религиозным канонам.

Попытки связать фамилию с тюркским словом «амет» (в значении «надежда» или «цель») ошибочны: это позднее народное переосмысление арабского имени. Единственная верная основа — антропонимическая, через личное имя Аметкали.